JPH1020016A - Ｇｐｓ受信機 - Google Patents
Ｇｐｓ受信機Info
- Publication number
- JPH1020016A JPH1020016A JP8196975A JP19697596A JPH1020016A JP H1020016 A JPH1020016 A JP H1020016A JP 8196975 A JP8196975 A JP 8196975A JP 19697596 A JP19697596 A JP 19697596A JP H1020016 A JPH1020016 A JP H1020016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- doppler shift
- frequency
- receiver
- satellite
- shift frequency
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- Pending
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＧＰＳ受信機の追尾処理での予測ドップラー
シフト周波数の計算において、予測精度を向上させて衛
星信号の捕捉までの時間を短縮することを目的とする。 【解決手段】 ドップラーシフト周波数演算部17で計算
される予測ドップラーシフト周波数は、衛星の受信機に
対するドップラーシフト周波数ｆ1、受信機の速度による
ドップラーシフト周波数誤差ｆvel、受信機の水晶発振
器誤差によるドップラーシフト周波数誤差ｆTCXO、衛星
軌道情報誤差によるドップラーシフト周波数誤差ｆ
sverrで構成されている。外部機器18より受信した受信
機の速度情報を用いることにより、ｆvelを求めること
ができ、より高い精度の予測ドップラーシフト周波数が
求められる。
シフト周波数の計算において、予測精度を向上させて衛
星信号の捕捉までの時間を短縮することを目的とする。 【解決手段】 ドップラーシフト周波数演算部17で計算
される予測ドップラーシフト周波数は、衛星の受信機に
対するドップラーシフト周波数ｆ1、受信機の速度による
ドップラーシフト周波数誤差ｆvel、受信機の水晶発振
器誤差によるドップラーシフト周波数誤差ｆTCXO、衛星
軌道情報誤差によるドップラーシフト周波数誤差ｆ
sverrで構成されている。外部機器18より受信した受信
機の速度情報を用いることにより、ｆvelを求めること
ができ、より高い精度の予測ドップラーシフト周波数が
求められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナビゲーション装置
等に利用されるＧＰＳ受信機に関し、特に、受信機自身
の速度誤差を正確に予測し、予測ドップラーシフトの精
度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を短縮するＧＰＳ
受信機に関する。
等に利用されるＧＰＳ受信機に関し、特に、受信機自身
の速度誤差を正確に予測し、予測ドップラーシフトの精
度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を短縮するＧＰＳ
受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＧＰＳ受信機の追尾方法は特開平
５−２２２６３号公報に記載されたものが知られてい
る。図４に従来のＧＰＳ受信機の構成が示されており、
衛星の電波を受信するアンテナ部40と、受信信号を中間
周波数に落とす周波数変換部41と、周波数変換する際に
使用する基準信号を発生させる基準信号発生部42と、基
準信号を発生させる元となる周波数を発生する水晶発振
器43と、ＧＰＳ同期信号を検出し、電波の追尾を行なう
信号検出／周波数制御部44と、抽出された航法メッセー
ジにより測位計算を行なう測位部45と、外部機器に対し
て計算結果を送出する外部通信部46と、追尾及び測位結
果より衛星との相対ドップラーシフト周波数を計算する
ドップラーシフト周波数演算部47により構成されてい
る。
５−２２２６３号公報に記載されたものが知られてい
る。図４に従来のＧＰＳ受信機の構成が示されており、
衛星の電波を受信するアンテナ部40と、受信信号を中間
周波数に落とす周波数変換部41と、周波数変換する際に
使用する基準信号を発生させる基準信号発生部42と、基
準信号を発生させる元となる周波数を発生する水晶発振
器43と、ＧＰＳ同期信号を検出し、電波の追尾を行なう
信号検出／周波数制御部44と、抽出された航法メッセー
ジにより測位計算を行なう測位部45と、外部機器に対し
て計算結果を送出する外部通信部46と、追尾及び測位結
果より衛星との相対ドップラーシフト周波数を計算する
ドップラーシフト周波数演算部47により構成されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のＧＰＳ受信機においては、衛星の相対ドップラーシ
フト周波数を予測する際に受信機自身の速度誤差を含ん
でしまい、正確な予測ができないために衛星の電波の捕
捉が遅れるという問題を有していた。また、水晶発振器
誤差は測位計算を開始するまで求められなかったため
に、前記同様に衛星の電波の捕捉が遅れるという問題を
有していた。
来のＧＰＳ受信機においては、衛星の相対ドップラーシ
フト周波数を予測する際に受信機自身の速度誤差を含ん
でしまい、正確な予測ができないために衛星の電波の捕
捉が遅れるという問題を有していた。また、水晶発振器
誤差は測位計算を開始するまで求められなかったため
に、前記同様に衛星の電波の捕捉が遅れるという問題を
有していた。
【０００４】本発明は、前記従来の問題を解決するもの
で、受信機自身の速度誤差を正確に予測し、予測ドップ
ラーシフトの精度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を
短縮する優れたＧＰＳ受信機を提供することを目的とす
る。
で、受信機自身の速度誤差を正確に予測し、予測ドップ
ラーシフトの精度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を
短縮する優れたＧＰＳ受信機を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に本発明の請求項１記載の発明では、外部機器より自身
の速度の値を取得し、衛星と受信機の相対ドップラーシ
フトの周波数予測計算を行なうドップラーシフト周波数
演算部を備えるようにしたものである。
に本発明の請求項１記載の発明では、外部機器より自身
の速度の値を取得し、衛星と受信機の相対ドップラーシ
フトの周波数予測計算を行なうドップラーシフト周波数
演算部を備えるようにしたものである。
【０００６】また、本発明の請求項２記載の発明では、
１衛星を追尾し、予測ドップラーシフト周波数が正確に
求められた後に自身の速度誤差を差し引くことにより水
晶発振器の誤差を求める水晶発振器誤差演算部をさらに
備えるように構成したものである。
１衛星を追尾し、予測ドップラーシフト周波数が正確に
求められた後に自身の速度誤差を差し引くことにより水
晶発振器の誤差を求める水晶発振器誤差演算部をさらに
備えるように構成したものである。
【０００７】以上により、受信機自身の速度誤差を正確
に予測し、予測ドップラーシフトの精度を向上させるこ
とにより、衛星の電波の捕捉時間を短縮する優れたＧＰ
Ｓ受信機が得られる。
に予測し、予測ドップラーシフトの精度を向上させるこ
とにより、衛星の電波の捕捉時間を短縮する優れたＧＰ
Ｓ受信機が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
衛星の電波を受信するアンテナ部と、受信信号を中間周
波数に落とす周波数変換部と、周波数変換する際に使用
する基準信号を発生させる基準信号発生部と、基準信号
を発生させる元となる周波数を発生する水晶発振器と、
ＧＰＳ同期信号を検出し、電波の追尾を行なう信号検出
／周波数制御部と、抽出された航法メッセージにより測
位計算を行なう測位部を備えるＧＰＳ受信機において、
外部機器より自身の速度の値を取得し、衛星と受信機の
相対ドップラーシフトの周波数予測計算を行なうドップ
ラーシフト周波数演算部を備えることを特徴としたもの
であり、受信機自身の速度誤差を正確に予測し、予測ド
ップラーシフトの精度を向上させ、衛星の電波の捕捉時
間を短縮するという作用を有する。
衛星の電波を受信するアンテナ部と、受信信号を中間周
波数に落とす周波数変換部と、周波数変換する際に使用
する基準信号を発生させる基準信号発生部と、基準信号
を発生させる元となる周波数を発生する水晶発振器と、
ＧＰＳ同期信号を検出し、電波の追尾を行なう信号検出
／周波数制御部と、抽出された航法メッセージにより測
位計算を行なう測位部を備えるＧＰＳ受信機において、
外部機器より自身の速度の値を取得し、衛星と受信機の
相対ドップラーシフトの周波数予測計算を行なうドップ
ラーシフト周波数演算部を備えることを特徴としたもの
であり、受信機自身の速度誤差を正確に予測し、予測ド
ップラーシフトの精度を向上させ、衛星の電波の捕捉時
間を短縮するという作用を有する。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のＧＰＳ受信機において、１衛星以上を追尾した後に
水晶発振器誤差を計算する水晶発振器誤差演算部を更に
備えることを特徴としたものであり、受信機自身の水晶
発振器誤差を正確に予測し、予測ドップラーシフトの精
度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を短縮するという
作用を有する。
載のＧＰＳ受信機において、１衛星以上を追尾した後に
水晶発振器誤差を計算する水晶発振器誤差演算部を更に
備えることを特徴としたものであり、受信機自身の水晶
発振器誤差を正確に予測し、予測ドップラーシフトの精
度を向上させ、衛星の電波の捕捉時間を短縮するという
作用を有する。
【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。
から図４を用いて説明する。
【００１１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態におけるＧＰＳ受信機を示し、図１にお
いてアンテナ部10は、ＧＰＳ衛星の電波を受信するもの
である。周波数変換部11は、受信されたＧＰＳ信号を受
信機内部で処理可能な周波数まで落とすものである。基
準信号発生部12は中間周波数を作り出すための基準信号
を発生させるものである。水晶発振器13は基準信号を作
り出すための基準となるものである。信号検出／周波数
制御部14は予測されたドップラーシフト周波数や水晶発
信器誤差情報から各衛星を追尾し、信号ピークを検出し
て航法メッセージを抽出するものである。測位部15は航
法メッセージおよび時刻情報より測位計算を行なうもの
である。外部通信部16は外部機器よりセンサ情報を受信
し、外部に対して測位結果を送出するものである。ドッ
プラーシフト周波数演算部17は測位部15より各衛星の追
尾周波数や外部通信部16より外部センサの情報を受け取
り、予測ドップラーシフト周波数を演算するものであ
る。外部機器18は速度センサ、方位センサを有する機
器、例えばナビゲーション装置等である。
１の実施の形態におけるＧＰＳ受信機を示し、図１にお
いてアンテナ部10は、ＧＰＳ衛星の電波を受信するもの
である。周波数変換部11は、受信されたＧＰＳ信号を受
信機内部で処理可能な周波数まで落とすものである。基
準信号発生部12は中間周波数を作り出すための基準信号
を発生させるものである。水晶発振器13は基準信号を作
り出すための基準となるものである。信号検出／周波数
制御部14は予測されたドップラーシフト周波数や水晶発
信器誤差情報から各衛星を追尾し、信号ピークを検出し
て航法メッセージを抽出するものである。測位部15は航
法メッセージおよび時刻情報より測位計算を行なうもの
である。外部通信部16は外部機器よりセンサ情報を受信
し、外部に対して測位結果を送出するものである。ドッ
プラーシフト周波数演算部17は測位部15より各衛星の追
尾周波数や外部通信部16より外部センサの情報を受け取
り、予測ドップラーシフト周波数を演算するものであ
る。外部機器18は速度センサ、方位センサを有する機
器、例えばナビゲーション装置等である。
【００１２】以上のように構成されたＧＰＳ受信機の予
測ドップラー周波数の計算について、図２を用いてその
動作を説明する。まず、既知の衛星軌道情報から衛星20
の受信機に対する移動速度ｖ1を求め、受信機に対する
ドップラー周波数ｆ1を次式で求める。
測ドップラー周波数の計算について、図２を用いてその
動作を説明する。まず、既知の衛星軌道情報から衛星20
の受信機に対する移動速度ｖ1を求め、受信機に対する
ドップラー周波数ｆ1を次式で求める。
【００１３】 ｆ1＝ｆ0×ｖ1/ｃ （ｃ：光速、ｆ0:搬送波周波数） 受信機と衛星の間の予測相対ドップラー周波数Ｆは以下
の式で計算する。
の式で計算する。
【００１４】Ｆ＝ｆ1＋ｆvel＋ｆTCXO＋ｆsverr ここでｆvelは受信機が搭載された車両21の速度による
衛星方向の周波数誤差であり、ｆTCXOは受信機の水晶発
振器13による周波数誤差であり、ｆsverrは衛星軌道情
報の誤差による衛星の受信機方向の周波数誤差である。
今まではｆvel、ｆTCXO、ｆsverrが未知の値とされてい
た。ここで、受信機から見た衛星方向の仰角をθとし、
外部機器より受信した受信機の速度をｖ0するとｆvelは
以下のように求められる。
衛星方向の周波数誤差であり、ｆTCXOは受信機の水晶発
振器13による周波数誤差であり、ｆsverrは衛星軌道情
報の誤差による衛星の受信機方向の周波数誤差である。
今まではｆvel、ｆTCXO、ｆsverrが未知の値とされてい
た。ここで、受信機から見た衛星方向の仰角をθとし、
外部機器より受信した受信機の速度をｖ0するとｆvelは
以下のように求められる。
【００１５】ｆvel＝ｆ0×ｖ0cｏｓθ／ｃ 以上から、受信機の速度による予測ドップラーシフト周
波数誤差が求められる。
波数誤差が求められる。
【００１６】以上のように本発明の第１の実施の形態に
よれば、外部機器より受信機の速度情報が得られるよう
にすることにより、受信機の速度による予測ドップラー
シフト周波数誤差を求めることができ、周波数の走査範
囲を狭めることができるので捕捉までの時間が短縮され
る。
よれば、外部機器より受信機の速度情報が得られるよう
にすることにより、受信機の速度による予測ドップラー
シフト周波数誤差を求めることができ、周波数の走査範
囲を狭めることができるので捕捉までの時間が短縮され
る。
【００１７】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施におけるＧＰＳ受信機を示し、図３において図
示番号30から38までは図１の10から18と機能は共通であ
るので説明は省略する。水晶発振器誤差演算部39は、１
衛星を追尾後に測定されたドップラーシフト周波数から
水晶発振器33の誤差を求めるものである。
２の実施におけるＧＰＳ受信機を示し、図３において図
示番号30から38までは図１の10から18と機能は共通であ
るので説明は省略する。水晶発振器誤差演算部39は、１
衛星を追尾後に測定されたドップラーシフト周波数から
水晶発振器33の誤差を求めるものである。
【００１８】以上のように構成されたＧＰＳ受信機につ
いて、その動作を説明する。まず、１衛星が追尾できる
とそのときの正確なドップラーシフト周波数が求められ
る。次に、上記第１の実施の形態の説明中に記載した式
より水晶発器振誤差による周波数誤差ｆTCXOは ｆTCXO＝Ｆ−ｆvel−ｆ1−ｆsverr となる。ここで、測定されたドップラーシフト周波数
Ｆ、ＧＰＳ衛星の受信機に対するドップラーシフト周波
数ｆ1、受信機の衛星に対するドップラーシフト周波数
ｆvelは既知の値であり、衛星軌道情報が最新のもので
あればｆsverrは微少とみなすことができる。よって、
水晶発振器33による周波数誤差が求められる。
いて、その動作を説明する。まず、１衛星が追尾できる
とそのときの正確なドップラーシフト周波数が求められ
る。次に、上記第１の実施の形態の説明中に記載した式
より水晶発器振誤差による周波数誤差ｆTCXOは ｆTCXO＝Ｆ−ｆvel−ｆ1−ｆsverr となる。ここで、測定されたドップラーシフト周波数
Ｆ、ＧＰＳ衛星の受信機に対するドップラーシフト周波
数ｆ1、受信機の衛星に対するドップラーシフト周波数
ｆvelは既知の値であり、衛星軌道情報が最新のもので
あればｆsverrは微少とみなすことができる。よって、
水晶発振器33による周波数誤差が求められる。
【００１９】以上のように本発明の第２の実施の形態に
よれば、１衛星以上を追尾した後に水晶発振器誤差を計
算する水晶発振器誤差演算部39を設けることにより、従
来は測位演算を開始するまで求められなかった水晶発振
器誤差を短時間のうちに求めることができ、他のチャン
ネルの衛星の追尾周波数走査幅を狭めることができる。
このことにより、短時間の内に衛星の電波を捕捉するこ
とができる。
よれば、１衛星以上を追尾した後に水晶発振器誤差を計
算する水晶発振器誤差演算部39を設けることにより、従
来は測位演算を開始するまで求められなかった水晶発振
器誤差を短時間のうちに求めることができ、他のチャン
ネルの衛星の追尾周波数走査幅を狭めることができる。
このことにより、短時間の内に衛星の電波を捕捉するこ
とができる。
【００２０】なお、以上の説明では、速度センサを外部
機器38で構成した例で説明したが、ＧＰＳ受信機にセン
サを内蔵しても同様に実施可能である。
機器38で構成した例で説明したが、ＧＰＳ受信機にセン
サを内蔵しても同様に実施可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明は、外部機器より自
身の速度の値を取得し、衛星と受信機の相対ドップラー
シフトの周波数予測計算を行なうドップラーシフト周波
数演算部を設けることにより、短時間で衛星の電波を捕
捉することができるという効果が得られる。
身の速度の値を取得し、衛星と受信機の相対ドップラー
シフトの周波数予測計算を行なうドップラーシフト周波
数演算部を設けることにより、短時間で衛星の電波を捕
捉することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機のブロック図、
機のブロック図、
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるドップラー
シフト周波数演算の動作説明のための概念図、
シフト周波数演算の動作説明のための概念図、
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるＧＰＳ受信
機のブロック図、
機のブロック図、
【図４】従来のＧＰＳ受信機のブロック図である。
10、30、40 アンテナ部 11、31、41 周波数変換部 12、32、42 基準信号発生部 13、33、43 水晶発振器 14、34、44 信号検出／周波数制御部 15、35、45 測位部 16、36、46 外部通信部 17、37、47 ドップラーシフト周波数演算部 18、38 外部機器 20 ＧＰＳ衛星 21 ＧＰＳ受信機 39 水晶発振器誤差演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 衛星の電波を受信するアンテナ部と、受
信信号を中間周波数に落とす周波数変換部と、周波数変
換する際に使用する基準信号を発生させる基準信号発生
部と、基準信号を発生させる元となる周波数を発生する
水晶発振器と、ＧＰＳ同期信号を検出し、電波の追尾を
行なう信号検出／周波数制御部と、抽出された航法メッ
セージにより測位計算を行なう測位部を備えるＧＰＳ受
信機において、外部機器より自身の速度の値を取得し、
衛星と受信機の相対ドップラーシフトの周波数予測計算
を行なうドップラーシフト周波数演算部を備えることを
特徴とするＧＰＳ受信機。 - 【請求項２】 さらに、１衛星以上を追尾した後に水晶
発振器誤差を計算する水晶発振器誤差演算部を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196975A JPH1020016A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Ｇｐｓ受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8196975A JPH1020016A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Ｇｐｓ受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020016A true JPH1020016A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16366761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8196975A Pending JPH1020016A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Ｇｐｓ受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020016A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1677124A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-05 | Alcatel | System and method for improving GPS signal processing in a mobile phone by using MEMS |
| JP2006329766A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Furuno Electric Co Ltd | 測位装置 |
| EP1200851B1 (en) * | 1999-07-20 | 2010-01-27 | Qualcom Incorporated | Method for determining a change in a communication signal and using this information to improve sps signal reception and processing |
| JP2011185603A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Denso Corp | 測位装置 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP8196975A patent/JPH1020016A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1200851B1 (en) * | 1999-07-20 | 2010-01-27 | Qualcom Incorporated | Method for determining a change in a communication signal and using this information to improve sps signal reception and processing |
| EP1677124A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-05 | Alcatel | System and method for improving GPS signal processing in a mobile phone by using MEMS |
| WO2006069852A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-06 | Alcatel Lucent | System and method for improving gps signal processing in a mobile phone by using mems |
| JP2008527316A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-07-24 | アルカテル−ルーセント | Ｍｅｍｓを使用することにより移動電話におけるｇｐｓ信号処理を改善するシステムおよび方法 |
| US7595750B2 (en) | 2004-12-31 | 2009-09-29 | Alcatel Lucent | System and method for improving GPS signal processing in a mobile phone by using MEMS |
| JP2014160078A (ja) * | 2004-12-31 | 2014-09-04 | Alcatel-Lucent | Ｍｅｍｓを使用することにより移動電話におけるｇｐｓ信号処理を改善するシステムおよび方法 |
| JP2006329766A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Furuno Electric Co Ltd | 測位装置 |
| JP2011185603A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Denso Corp | 測位装置 |
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